适应不同网络架构的配电终端与开关选型选址模型

为了合理地进行配电自动化改造且在有效提升电网风险抵御能力的同时保证投资经济性,研究了面向供电可靠性提升的配电终端与开关选型选址问题。首先,分析了分支馈线中负荷在典型故障下的供电恢复条件。然后,定义了便于理解以及建模的逻辑算子,进一步得到负荷在设备不同布点以及类型下的停电时间函数。最后,搭建了适应不同网络架构的配电终端与开关选型选址0-1二次规划模型,同时对“二遥”终端、手动开关、保护开关、“三遥”开关以及联络开关进行精确布点。通过IEEE标准测试馈线以及实际馈线配合数学求解器进行测试分析,证明了所提模型在对终端与开关选型选址时兼具合理性和有效性,能够高效地辅助配电网改造规划工作,初步解决配电自动化改造过程中“装什么、装在哪”的实际痛点。     

基于EPSILON约束法的配电自动化设备多目标优化布点模型

通过在配电网中配置自动化设备可以有效限制故障带来的负面影响,从而提高供电可靠性,减少停电损失,但采用全覆盖式的布点方案会极大程度地加剧电力公司的资金压力。为了合理地配置各类自动化设备,最大程度地发挥资金效能,提出了配电自动化设备的多目标优化布点模型。首先,分析了各类设备布点情况与负荷停电时间之间的关系,进而获得了供电可靠性与停电损失关于设备布点情况的表达式。然后,以各类设备的全生命周期费用作为约束,搭建了基于混合整数线性规划的配电自动化设备多目标优化布点模型,并通过数学求解器配合EPSILON约束法对其进行求解,以有限的资金获得最大的供电可靠性以及最小的停电损失。最后,基于IEEE RBTS-BUS4的算例结果表明,所提出的模型可以精确有效地对配电自动化设备进行优化布点,并直观地反映供电可靠性与停电损失之间的关系,为电网规划人员提供了辅助材料。     

计及故障可观率与经济性的FTU配置模型研究

在合适的位置配置馈线终端单元(FTU)可提高配电网故障定位效率,缩短故障隔离时间和供电恢复时间。首先提出了衡量FTU配置对故障可观性贡献的量化计算方法;然后给出了在不同预想故障条件下,用户停电时间的计算方法,并引入一系列布尔变量,将停电时间构建为关于FTU位置和类型的非线性函数;进而提出FTU优化配置的混合整数非线性模型。算例分析表明所提出的模型能够在兼顾经济性和故障可观率的同时,给出FTU数量、位置和类型的优化配置方案,从而在满足供电可靠性指标的前提下,充分提高资金的使用效率。     

考虑网络划分优化的交直流系统并行电磁暂态仿真研究

对于大规模交直流混联电网而言,并行电磁暂态仿真在保证计算精度的同时,具有比串行电磁暂态仿真更高的计算效率,因而得到了日益广泛的应用。为进一步提高并行电磁暂态仿真的计算效率,从PSCAD并行仿真机理出发,分析了网络划分均匀程度及联络线路数对并行仿真效率的影响。在此基础上提出一种网络划分优化模型,可在保证分区均匀的同时,减少联络线路数,从而可提高交直流混联电网并行电磁暂态仿真的计算效率。算例分析验证了所提方法的有效性和高效性。     

配电网开关的最优配置模型

在配电网合适的位置配置不同类型的开关可以提高故障区段定位效率,缩短故障隔离时间及供电恢复时间。首先引入一系列布尔型表达式来描述配电网中相应位置的开关存在性;然后从配电网运行特性出发,引入了配电网故障区段定位准确率的概念;并根据不同的故障类型确定负荷相应的停电时间;在此基础上,构建了以用户停电损失与开关配置全生命周期费用之和最小为目标,以供电可靠性指标为约束的配电网开关的最优配置模型。最后通过仿真算例验证了所提模型的有效性。